Fiche de révision : Bases toxicodynamiques des intoxications

📋 Plan du Cours

1. Toxicité globale et sélective
2. Altérations des membranes
3. Altération des métabolites essentiels
4. Altération des activités enzymatiques
5. Altération du matériel génétique
6. Actions hypoxiques et anoxiques
7. Intermédiaires ultraréactifs
8. Classification des mécanismes toxiques

📖 1. Toxicité globale et sélective

🔑 Notions clés & Définitions

• Toxicité sélective : Action d’un toxique sur un ou plusieurs constituants moléculaires ou cellulaires, affectant une cellule cible plutôt qu’une autre, voire une espèce plutôt qu’une autre.

★ À maîtriser

📌 La toxicité globale produit un effet sur la cellule entière ou sur tout constituant organique, par exemple une nécrose.

Compléments

• La sélectivité d’une action toxique dépend de la présence ou de l’absence de cibles moléculaires ou cellulaires sensibles.

• La sélectivité dépend de la concentration effective du toxique au lieu d’action, influencée par les facteurs de translocation qui déterminent son accès en quantité suffisante aux cellules cibles.

• La sélectivité dépend aussi des facteurs de différenciation liés aux réactions de biotransformation et aux enzymes impliquées.

💡 Astuce mémo

Toxicité globale : toute la cellule ; toxicité sélective : une cible particulière.

📖 2. Altérations des membranes

★ À maîtriser

📌 Tout toxique qui interagit avec un constituant membranaire modifie la perméabilité sélective de la membrane.

Compléments

• Selon le modèle de la mosaïque fluide de Singer & Nicholson, la membrane comporte différents constituants auxquels les toxiques peuvent interagir.

• Les constituants membranaires cités comme cibles sont :

  • les phosphoglycérolipides
  • les protéines de transport
  • les enzymes
  • les récepteurs
  • les pores membranaires

• Les membranes concernées comprennent la membrane plasmique et le réseau intracellulaire de membranes et de vésicules, notamment les lysosomes.

• Les solvants cités comme toxiques agissant sur les lipides membranaires comprennent le dichlorométhane et le trichloréthylène.

• La nicotine est présentée comme un agoniste puissant de l’acétylcholine sur les récepteurs nicotiniques; le tabac, l’aubergine et la pomme de terre sont cités comme sources associées.

• Les curarisants issus de la liane Chondrodendron tomentosum sont des antagonistes de l’acétylcholine au niveau des récepteurs membranaires.

• La muscarine, associée à l’amanite tue-mouche, est un agoniste puissant de l’acétylcholine et peut provoquer des convulsions et la mort.

• L’atropine, associée à la belladone et à la mandragore, est un antagoniste puissant de l’acétylcholine et un antidote de la muscarine.

• La lidocaïne et la bupivacaïne sont citées comme anesthésiques agissant sur les pores membranaires; l’action de la lidocaïne est décrite comme rapide et prolongée.

📖 3. Altération des métabolites essentiels

🔑 Notions clés & Définitions

• Anti-métabolite : Produit un déficit en métabolite essentiel.

★ À maîtriser

• L’éthionine, antagoniste de la méthionine, est transformée en S-adénosyléthionine par la méthionine adénosyltransférase en consommant de l’ATP; l’accumulation de S-adénosyléthionine, peu métabolisée, piège les groupements adénosyle et entraîne un déficit en ATP.

• L’éthanol consomme du NAD+ lors de sa conversion en acétaldéhyde, altérant le rapport NAD+/NADH,H+ nécessaire à la glycolyse et au cycle de Krebs.

Compléments

• Le 5-fluorouracile se substitue à l’uracile dans les ARN, ce qui diminue voire annule la synthèse des protéines.

• Le fluoroacétate se substitue à l’acétate au début du cycle de Krebs et bloque rapidement ce cycle.

📖 4. Altération des activités enzymatiques

★ À maîtriser

📌 Les toxiques peuvent altérer les activités enzymatiques par inhibition ou par induction, cette dernière correspondant à une stimulation.

Compléments

• L’inhibition enzymatique est présentée comme le mécanisme le plus fréquent d’altération des activités enzymatiques par les toxiques.

• L’hexachlorobenzène augmente la synthèse de nombreuses protéines, principalement du groupe hémétique, en accroissant la production des enzymes des voies anaboliques concernées.

• L’induction par l’hexachlorobenzène peut entraîner une mort cellulaire par surcharge ou par détournement de métabolites essentiels.

• Le sarin et les insecticides carbamates sont cités comme substances bloquant les cholinestérases.

• Le plomb bloque la δ-aminolévulinate déshydratase et la ferrochélatase.

💡 Astuce mémo

Inhibition : activité freinée ; induction : activité stimulée.

📖 5. Altération du matériel génétique

★ À maîtriser

• 🔄 L’expression de l’information génétique suit les étapes suivantes :
  1. Réplication de l’ADN
  2. Transcription de l’ADN en ARN
  3. Traduction de l’ARN en protéines

Compléments

• Les nitrosamines modifient la structure des acides nucléiques par alkylation; elles sont associées à l’industrie du caoutchouc, aux fonderies, aux tanneries artisanales, aux pas de tirs de fusées et au tabagisme.

• L’hydroxylamine et l’acide nitrique modifient les acides nucléiques par nitration des bases azotées; l’hydroxylamine est associée aux agents propulseurs de fusées et à la recherche médicale, tandis que l’acide nitrique est associé à la métallurgie, à la recherche médicale et à la fabrication d’engrais, de colorants et de détergents.

• La colchicine se lie à la tubuline et inhibe la polymérisation des microtubules; elle est antimitotique, empêchant la division cellulaire, et est associée au colchique, à la recherche médicale et à la pharmacie.

• Les amatoxines d’origine fongique, présentes chez les amanites, inhibent l’ARN polymérase et altèrent ainsi la transcription.

• Les phénicolés, dont le chloramphénicol, altèrent la traduction en agissant sur les peptidyltransférases et les ARNt transférases.

• La tacrine modifie les organites responsables de la synthèse protéique en provoquant une agrégation ribosomale; elle est présentée comme anti-Alzheimer et antagoniste de nombreux toxiques, notamment les barbituriques.

💡 Astuce mémo

ADN répliqué, ADN transcrit en ARN, puis ARN traduit en protéines.

📖 6. Actions hypoxiques et anoxiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Asphyxie physique : Correspond aux symptômes provoqués par une diminution de la concentration atmosphérique en oxygène.

★ À maîtriser

📌 L’asphyxie biochimique correspond à l’interruption des processus oxydatifs cellulaires, tandis que l’interférence avec le transport de l’oxygène constitue une autre voie d’action hypoxique.

Compléments

• À 17 % d’O₂ atmosphérique, la baisse de la vision nocturne, l’augmentation de la quantité d’air inspiré et l’accélération du rythme cardiaque sont observées.

• À 16 % d’O₂ atmosphérique, des vertiges sont observés.

• À 15 % d’O₂ atmosphérique, des troubles de l’attention, du jugement et de la coordination, des épisodes d’apnée et une perte du contrôle de la motricité sont observés.

• À 12 % d’O₂ atmosphérique, de fortes perturbations du jugement et de la coordination musculaire, une perte de conscience et des lésions cérébrales irréversibles sont rapportées.

• À 10 % d’O₂ atmosphérique, l’incapacité de se mouvoir, les nausées et les vomissements sont rapportés.

• À 6 % d’O₂ atmosphérique, une respiration spasmodique et des mouvements convulsifs apparaissent, puis la mort survient en 5 à 8 minutes.

• Le monoxyde de carbone est cité comme toxique interférant avec le transport de l’oxygène.

• Les toxiques méthémoglobinisants, notamment les nitrites, sont cités comme interférant avec le transport de l’oxygène.

• Les cyanures inhibent la chaîne respiratoire et constituent un exemple d’asphyxie biochimique.

💡 Astuce mémo

L’asphyxie physique réduit l’O₂ disponible ; l’asphyxie biochimique interrompt l’oxydation cellulaire.

📖 7. Intermédiaires ultraréactifs

★ À maîtriser

• Les intermédiaires ultraréactifs comprennent des molécules électrophiles et des radicaux libres.

Compléments

📌 Les réactions des radicaux libres peuvent suivre un processus conservatif ou un processus propagatif.

• Les EAO sont les espèces réactives de l’oxygène impliquées dans les voies de formation des radicaux libres de l’oxygène.

• Parmi les puissants générateurs de radicaux libres figurent les composés inorganiques comme le mercure et le sélénium, ainsi que les composés organiques comme les anthracyclines bactériennes ou fongiques.

• Les vitamines A, C et E ainsi que quelques cations métalliques sont cités comme inhibiteurs des radicaux libres et antioxydants.

💡 Astuce mémo

Les générateurs produisent des radicaux libres ; les antioxydants les inhibent.

📖 8. Classification des mécanismes toxiques

★ À maîtriser

• La classification des mécanismes d’action des substances toxiques est difficile en raison de leur complexité et de leur grande variété.

Compléments

• L’étude de cas permet de préciser les mécanismes toxiques, notamment par une approche par cible avec les toxiques du sang ou par famille de toxiques avec les solvants organiques industriels.